專利名稱：一種能測(cè)力的電力連接金具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力金具，尤其涉及一種電力連接金具，該金具上粘貼有應(yīng) 力敏感元件，能測(cè)量作用在其上的力。
背景技術(shù)：
目前的電力連接金具不具備力傳感器的作用，不能測(cè)量作用到它們自身的力量的 大小。由于電力輸電線覆冰等原因，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力輸電線通過絕緣子串對(duì)鐵塔的作用 力，以獲得覆冰厚度信息。目前，通常有兩個(gè)解決辦法其一是在鐵塔上安裝一個(gè)特定支架， 在支架上安裝力傳感器；其二是設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的絕緣子結(jié)構(gòu)，將力傳感器作為一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn) 金具，放置到絕緣子串中去。當(dāng)然，還有一些非直接測(cè)量方法，例如測(cè)量導(dǎo)線傾斜角度變化，測(cè)量導(dǎo)線弧垂變化 等，由于模型復(fù)雜且不易實(shí)施，已經(jīng)逐步被淘汰。上述兩種主要方案都有一些固有的缺點(diǎn)1、由于要針對(duì)不同的鐵塔設(shè)計(jì)特定支架，工作量大，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)安裝、更換麻煩。2、由于改變了絕緣子串的結(jié)構(gòu)，可能導(dǎo)致安全距離和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的變化，以致 嚴(yán)重的后果。同時(shí)，這些力傳感器，都是一個(gè)非智能的傳感器，它們都不包含處理電路，更不包 含力變化特征分析的算法，導(dǎo)致從中提取的信息過于單一。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述方案的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種能測(cè)力的電力連接金 具，在不改變?cè)薪^緣子串結(jié)構(gòu)的前提下，達(dá)到監(jiān)測(cè)輸電線重力及其變化的目的。本新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種能測(cè)力的電力連接金具，包括電力連接金具，接 收感知元件輸出信號(hào)的處理電路，感知元件是應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變片，一個(gè)或幾個(gè)以上的應(yīng)變計(jì) 或應(yīng)變片(1)粘貼在所述電力連接金具的應(yīng)力均衡處。上述處理電路由自帶12位AD轉(zhuǎn)換功能的STM32處理器組成。上述電力連接金具為U形掛環(huán)、平行掛板、球頭掛環(huán)、U形螺絲或直角環(huán)。本新型的有益效果是1、沒有改變絕緣子串和鐵塔的結(jié)構(gòu)，使得在增加測(cè)力功能的同時(shí)，原有的性能得 到保持。2、在現(xiàn)場(chǎng)施工上，可以和以前規(guī)范基本一致，減小了難度，節(jié)約了培訓(xùn)的費(fèi)用。3、通過力測(cè)量，實(shí)現(xiàn)定量測(cè)量輸電線路覆冰厚度，對(duì)輸電線路的冰災(zāi)危害可以做 出定量檢測(cè)和預(yù)警。4、通過數(shù)學(xué)計(jì)算，從力學(xué)量中分析出更多的有用信息，例如，可以在后續(xù)的工作 中，對(duì)力的變化頻率和幅度建立數(shù)據(jù)庫(kù)，更深層次的挖掘力學(xué)信息中有用的數(shù)據(jù)，對(duì)導(dǎo)線舞 動(dòng)做相關(guān)分析；[0017]下面將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。
圖1是U形掛環(huán)上粘貼應(yīng)變片的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，以環(huán)-鏈系列連接金具如U形掛環(huán)為例，展示了粘貼有一個(gè)應(yīng)變片的圖 形。應(yīng)變片1粘貼在U形掛環(huán)上的重力均衡處(即相對(duì)平直處)。實(shí)施例1 在環(huán)-鏈系列連接金具如U形掛環(huán)應(yīng)力均衡處(相對(duì)平直處)粘貼二片電阻應(yīng)變 片，當(dāng)U形掛環(huán)受到拉力作用時(shí)，將產(chǎn)生形變，該形變會(huì)由電阻應(yīng)變片感測(cè)。通過電路處理 電阻的變化，可以得到拉力的大小。為了對(duì)貼片進(jìn)行保護(hù)，可以制作一個(gè)保護(hù)體對(duì)貼片進(jìn)行保護(hù)和做導(dǎo)線引出。在后 續(xù)的處理電路中，可以通過電路或者數(shù)學(xué)方法針對(duì)該金具的材質(zhì)和溫度做一個(gè)補(bǔ)償，以使 測(cè)量更為準(zhǔn)確(其實(shí)，真正發(fā)生覆冰事故前后，力量的差別大約是噸級(jí)別的，由此而知，可 靠性才是致關(guān)重要的)，通過STM32處理器自帶的12位的AD轉(zhuǎn)換并用該處理器處理數(shù)據(jù)， 分析出一個(gè)相對(duì)長(zhǎng)期的力量增加值，如每10分種增加多少公斤，更進(jìn)一步，分析在0. 1Hz到 10HZ范圍內(nèi)的力學(xué)頻譜圖(使用FFT算法從時(shí)域到頻域轉(zhuǎn)換)，以得到輸電線路是否在晃 動(dòng)，晃動(dòng)的頻率大約是多少的一個(gè)判斷。當(dāng)具備這些數(shù)據(jù)后，可以通過無線如GSM的SMS、GPRS、ZIGBEE等方法傳到數(shù)據(jù)中 心，或者通過導(dǎo)線傳送到該塔上的監(jiān)控系統(tǒng)中，和其他如風(fēng)力、風(fēng)向等其他數(shù)據(jù)一起傳遞。實(shí)施例2 在板-板系列連接金具如平行掛板上的應(yīng)力均衡處(相對(duì)平直處)粘貼四片半導(dǎo) 體應(yīng)變計(jì)，當(dāng)掛板受力時(shí)，應(yīng)變計(jì)將感測(cè)到該力。通過導(dǎo)線，該信息將轉(zhuǎn)送到位于附近的一個(gè)監(jiān)測(cè)控制箱，后續(xù)的處理由監(jiān)測(cè)控制 箱完成。實(shí)施例3 在球-窩系列連接金具如球頭掛環(huán)的應(yīng)力均衡處(相對(duì)平直處)粘貼一片電阻應(yīng) 變片，當(dāng)掛環(huán)受力時(shí)，應(yīng)變片將感測(cè)到該力。通過電路處理，該應(yīng)變被轉(zhuǎn)換為一個(gè)4_20mA的信號(hào)，表征著0_10噸的力，通過導(dǎo) 線，該信息將轉(zhuǎn)送到位于附近的一個(gè)監(jiān)測(cè)控制箱，后續(xù)的處理由監(jiān)測(cè)控制箱完成。實(shí)施例4 在環(huán)-鏈系列連接金具如U形螺絲應(yīng)力均衡處(相對(duì)平直處)粘貼三片電阻應(yīng)變 片，當(dāng)U形螺絲受到拉力作用時(shí)，將產(chǎn)生形變，該形變會(huì)由電阻應(yīng)變片感測(cè)。通過導(dǎo)線，直接將變化信號(hào)傳遞到后續(xù)的采集系統(tǒng)中，由采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 和傳遞。實(shí)施例5 在環(huán)-鏈系列連接金具如直角環(huán)應(yīng)力均衡處(相對(duì)平直處)粘貼一片電阻應(yīng)變 計(jì)，貼二片電阻應(yīng)變片，當(dāng)直角環(huán)受到拉力作用時(shí)，將產(chǎn)生形變，該形變會(huì)由電阻應(yīng)變片感測(cè)。通過電路處理，該應(yīng)變被轉(zhuǎn)換為一個(gè)1-5V的信號(hào)，表征著0-32噸的力，通過導(dǎo)線， 該信息將轉(zhuǎn)送到位于附近的一個(gè)監(jiān)測(cè)控制箱，后續(xù)的處理由監(jiān)測(cè)控制箱完成。上述的實(shí)施例并不能窮盡實(shí)用新型涉及的所有情況，由于電力連接金具的種類繁 多，應(yīng)變計(jì)或者應(yīng)變片的貼裝、組合方式多種多樣，信號(hào)處理電路及計(jì)算程序千差萬別，技 術(shù)人員很容易根據(jù)本實(shí)用新型的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)和擴(kuò)展，得出更多的實(shí)施例，仍落入本實(shí)用 新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種能測(cè)力的電力連接金具，包括，電力連接金具，接收感知元件輸出信號(hào)的處理電路，其特征是所述感知元件是應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變片(1)，一個(gè)或幾個(gè)以上的應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變片(1)粘貼在所述電力連接金具的應(yīng)力均衡處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種能測(cè)力的電力連接金具，其特征是所述處理電路由自帶 12位AD轉(zhuǎn)換功能的STM32處理器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種能測(cè)力的電力連接金具，其特征是所述電力連接金 具為U形掛環(huán)、平行掛板、球頭掛環(huán)、U形螺絲或直角環(huán)。
專利摘要一種能測(cè)力的電力連接金具，涉及一種電力連接金具。包括電力連接金具，接收感知元件輸出信號(hào)的處理電路，感知元件是應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變片，一個(gè)或幾個(gè)以上的應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變片粘貼在所述電力連接金具的應(yīng)力均衡處。本實(shí)用新型具有在不改變?cè)薪^緣子串結(jié)構(gòu)的前提下，達(dá)到監(jiān)測(cè)輸電線重力及其變化的作用。
文檔編號(hào)G01L1/04GK201576919SQ20092024397
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者曹永興, 李海峰, 顧海 申請(qǐng)人:四川電力試驗(yàn)研究院